电子材料第二章

1、第二章 电阻及电阻元件 电阻：导体对电流的阻碍作用。电阻是导体的一种基本 性质，其大小与导体的尺寸、材料和温度有关。 电阻器：利用导体的特性而制成的电阻元件。在电子产 品中简称电阻，是消耗电能的元件。 电阻大小用R表示，在国际单位制中单位是欧姆，用 “ ”表示。还有千欧（ ) 、兆欧（ ）、吉欧 （ ）和太欧（ ） 电阻器是电气、电子设备中用得最多的基本元件之 一，约占元件总数的35%。 KMG T 第一节 电阻器 电路中常将电阻器进行串联、并联连接,应用于降压、分压、限流、分 流和负载等方面。可以与其他元件构成一些功能电路，如RC电路 （可以实现降压、滤波、耦合放大电路）。除此之外，交流信

2、号与直流信号均能通过电阻器。 电阻器在电路图中的图形符号如图2-1-1所示。（注：凡是阻值固定 不变的，都用这个符号表示。） 表示电阻体 表示引线 图2-1-1 电阻器的图形符号 实例示范（P31） 基本知识部分： 1、电阻器的主要技术指标 (1) 额定功率 电阻器在电路中长时间连续工作不损坏，或不显著改变其性能 所允许消耗的最大功率称为器 的额定功率。电阻器的额定功率并不是电阻器在电路中工作时一 定要消耗的功率，而是电阻器在 电路工作中所允许消耗的最大功率。不同类型的电阻具有不同系 列的额定功率，如表2所示。 表2 电阻器的功率等级 (2) 标称阻值 阻值是电阻的主要参数之一，不同类型的电阻

3、，阻值范围不同，不同精度的电阻其阻值系列 亦不同。根据国家标准，常用的标称电阻值系列如表3所示。E24、E12和E6系列也适用于电位 器和电容器。 表3 标称值系列 表4 电阻的精度等级 3) 允许误差等级 3电阻器的标志内容及方法 (1) 文字符号直标法： 用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，额 定功率、允许误差等级等。符 号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值，其文字符号 所表示的单位如表5所示。如1R5表示1.5 ，2K7表示2.7k ， 例如： 由标号可知，它是精密金属膜电阻器，额定功率为1/8W，标称阻值为5.1k ，允许误差为

4、10%。 - (2) 电阻器的色环标注法（色标法）： 色标法是将电阻器的类别及主要技术参数的数值用颜色（色环或色点） 标注在它的外表面上。色标电 阻（色环电阻）器可分为三环、四环、五环三种标法。其含义如图1和图2所示。 三色环电阻器的色环表示标称电阻值（允许误差均为 ）。例如，色环为棕黑红，表示 的电阻器。 四色环电阻器的色环表示标称值（二位有效数字）及精度。例 如，色环为棕绿橙金表示 的电阻器。 五色环电阻器的色环表示标称值（三位 有效数字）及精度。例如，色环为红紫绿黄棕表示 的电阻器。 一般四色环和五色环电阻器表示允许误差的色环的特点是该环离其它环的距离较远。较标准的 表示应是表示允许误差

5、的色环的宽度是其它色环的（1.52）倍。 有些色环电阻器由于厂家生产不 规范，无法用上面的特征判断，这时只能借助万用表判断。 电阻器的检测 （1）外观检查（P38) （2）用指针式万用表检查(P38) 测量步骤：机械调零-选择量程-欧姆档校零-测量电阻-读数 （3）用数字式万用表检查(P39) COM 指的公共电源点,可能是电源的负极,也可能是零线,反正都指的是具有相同电位的公共点。 测量时将黑表笔插入COM端，遵循红正黑负原理。 电阻器使用注意事项（P39） 片式电阻器（了解） 作业：1、2-1-1（P40） 2、用指针式万用表进行测量的的步骤是什么？每一步有什么作用？ 第二节 电位器 在上

6、一节的学习中，学习了一种电阻元件电阻器。今天，我们学习另一种阻值可变的电阻元件 -电位器。 也可称可变电阻。 几种电位器的实物图和电位器的符号： （a）碳膜电位器 （b）线绕电位器 （c）带开关电位器 （d）多圈微调电阻器 电位器的电路符号 绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作 为电阻体，并把它绕在绝缘骨架上制成。为电阻体，并把它绕在绝缘骨架上制成。 所用材料不同，电位器可分为绕线和非绕线两种所用材料不同，电位器可分为绕线和非绕线两种 应用场合：应用场合： 分压器、变阻器、分压器、变阻器、 仪器中调零和工作点仪器中调零和工作点 绕线电位器绕线电位器优点：优点：

7、接触电阻小，精度高，接触电阻小，精度高， 温度系数小，温度系数小， 缺点：缺点： 分辨力差，分辨力差， 阻值偏低，阻值偏低， 高频特性差。高频特性差。 电阻的阻值可以变的电阻器称为可变电阻器，电阻的阻值可以变的电阻器称为可变电阻器， 也称也称 为电位器。为电位器。 适用于阻值经常调整且要求阻值稳定可靠的场合。适用于阻值经常调整且要求阻值稳定可靠的场合。 在电路原理图中，用字母在电路原理图中，用字母 “RP” “VR” “W”表示。表示。 直接标注直接标注 电位器的检测：电位器的检测： 新电位在使用前，要进行引脚识别、标标阻值检测、动触点的平稳度及开关好坏的检测。新电位在使用前，要进行引脚识别、

8、标标阻值检测、动触点的平稳度及开关好坏的检测。 （1）电位器引脚的识别：电位器一般有三个或四个引脚）电位器引脚的识别：电位器一般有三个或四个引脚 a.动触点的确定：三个引脚中间的一个。动触点的确定：三个引脚中间的一个。 用万用表的两表笔分别接在电位器的三个引脚的任意两个，测其阻值，当测得与标称阻值用万用表的两表笔分别接在电位器的三个引脚的任意两个，测其阻值，当测得与标称阻值 相等，此时两笔表所接引脚为固定引脚，剩余的一个为动触点。相等，此时两笔表所接引脚为固定引脚，剩余的一个为动触点。 b.外壳接地引脚的确定：外壳接地引脚的确定： 用万用表用万用表R*1档测量各引脚与外壳的阻值，当阻值为零时，

9、其万用表所接就为外壳接地脚。档测量各引脚与外壳的阻值，当阻值为零时，其万用表所接就为外壳接地脚。 c. 除上述三四个引脚外，还装有另外两个引脚，即开关引脚，这两个引脚一般装在与转轴相除上述三四个引脚外，还装有另外两个引脚，即开关引脚，这两个引脚一般装在与转轴相 对的位置上。对的位置上。 电位器质量的简易判断：（P45） 1、转动性能：转动轴柄，检查转轴柄转动是否灵活、平滑。若听到电位器内部触点与电阻 体有摩擦声，说明电阻器有问题。 2、开关性能： 3、标称值 4、接触性能 电位器使用注意事项： 1、在额定功率范围内使用，不得超载。 2、电流流过高阻值电位器时产生的电压降，不得超过电位器所允许的

10、最大工作 电压。 3、有接地焊接片的必须接地，以防外界干扰。 4、选择电位器必须按技术标准，安装时必须牢固可靠。 5、在印制电路板上安微调电位器，便于调节空间。 6、应避免在如SO2、NH3、碱溶液、油脂等有害物质的环境中使用电位器，以 免引起原件、塑料或金属材料的腐蚀。 7、清除污垢后应用无水酒精轻拭，不可用润滑油。 课后练习（P46） 第三节第三节 敏感电阻器敏感电阻器 敏感电阻： 敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体， 磁场，压力等作用敏 感的电阻器。即当这些变量发生变化时敏感电阻器的阻值就会随着发生变化，呈现 不同的阻值。 命名方法：命名方法： 敏感电阻的命名由敏感电阻的

11、命名由4 4部分组成：部分组成： 第一部分：第一部分：M M敏感元件敏感元件 第二部分：类别：第二部分：类别： Z Z 正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻 F F 负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻 Y Y 压敏电阻压敏电阻 S S 湿敏电阻湿敏电阻 G G 光敏电阻光敏电阻 第三部分：用途和特征第三部分：用途和特征 （热敏）（热敏） 1-1-普通用普通用 2-2-稳压用稳压用 3-3-微波测量用微波测量用 4-4-旁热式旁热式 5-5-测温用测温用 6-6-控温用控温用 7-7-消磁用消磁用 8-8-线性用线性用 9-9-恒温用恒温用 0-0-特殊用特殊用 （压敏）（压敏） W-W-稳压

12、用稳压用 G-G-高压保护用高压保护用 P-P-高频用高频用 N-N-高能用高能用 K-K-高可靠用高可靠用 L- L- 防雷用防雷用 H-H-灭弧用灭弧用 Z-Z-消噪用消噪用 B-B-补偿用补偿用 C- C- 消磁用消磁用 （光敏）（光敏） 1,2,3-1,2,3-紫外线紫外线 4 4，5 5，6-6-可见光可见光 7 7，8 8，9-9-红外线红外线 第四部分：第四部分： 序号序号 例：例：MZ24(MZ24(正温度系数、稳压用序号为正温度系数、稳压用序号为4的热敏电阻的热敏电阻 ） 光敏电阻器：就是对光反应敏感的电阻器，就是光敏电阻器：就是对光反应敏感的电阻器，就是 电阻率随入射光的强

13、弱（光子的多少）而变化的电电阻率随入射光的强弱（光子的多少）而变化的电 阻器，是根据半导体光电效应原理制成的一种特殊阻器，是根据半导体光电效应原理制成的一种特殊 电阻。电阻。 材料主要有材料主要有：硒、硫化镉、硫化铝、砷化镓、硅等。：硒、硫化镉、硫化铝、砷化镓、硅等。 受光照后，其阻值会变小，受光照后，其阻值会变小， 无光时，电阻值很大。无光时，电阻值很大。 符号：符号： 主要参数的定义：主要参数的定义： （1 1）. .亮电阻：亮电阻： 在室温和一定光照条件下得的稳定电阻称为亮电阻或亮阻。通常在在室温和一定光照条件下得的稳定电阻称为亮电阻或亮阻。通常在 几千欧姆以下几千欧姆以下 暗电阻：暗电

14、阻： 在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值被称为暗电阻。通常在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值被称为暗电阻。通常1-100M 1-100M 之间之间 （2 2）. .响应时间：响应时间： 它表示器件对光照反应速度的大小。当光敏电阻在它表示器件对光照反应速度的大小。当光敏电阻在0 0上升到上升到100LX100LX时时 电阻到达稳定状态的电阻到达稳定状态的63%63%所需的时间。也称为惯性。所需的时间。也称为惯性。 暗阻越大越好，亮阻越小越好。暗阻越大越好，亮阻越小越好。 响应时间越小越好，越小说明光敏响应时间越小越好，越小说明光敏 电阻器反应迅速及动态特性好。电阻器反应迅速及动态特性好。 （3

15、3）. .额定功率额定功率 光敏电阻的亮电流与外电压的乘积称为光敏电阻器的额定功率。光敏电光敏电阻的亮电流与外电压的乘积称为光敏电阻器的额定功率。光敏电 阻器的额定功率有阻器的额定功率有5-300mV5-300mV多种规格。多种规格。 （4 4）. .最大工作电压最大工作电压 光敏电阻在额定功率下，两端允许承受的最高电压。最大工作电压一般光敏电阻在额定功率下，两端允许承受的最高电压。最大工作电压一般 在几十伏至几百伏。在几十伏至几百伏。 （5 5）. .温度系数：温度系数： 温度变化温度变化1C,1C,亮电阻的相对变化亮电阻的相对变化 应用举例应用举例： 光敏电阻器的检测：光敏电阻器的检测：

16、根据光敏电阻的亮电阻阻值大小拨至合适的档位（通常在根据光敏电阻的亮电阻阻值大小拨至合适的档位（通常在 20K或者或者200K 均可）均可） 测量时，可以先测量光敏电阻器在有光照射时的电阻值，测量时，可以先测量光敏电阻器在有光照射时的电阻值， 然后用一块遮光的厚纸片将光敏电阻器覆盖严密，若光敏电阻是然后用一块遮光的厚纸片将光敏电阻器覆盖严密，若光敏电阻是 正常的，则就会因无光照而阻值剧增。正常的，则就会因无光照而阻值剧增。 若光敏电阻变质或损坏，则阻值会变化很小或者不变。若光敏电阻变质或损坏，则阻值会变化很小或者不变。 在有光时，若测得光敏电阻阻值为零或无穷大，则判定该产品损在有光时，若测得光敏

17、电阻阻值为零或无穷大，则判定该产品损 坏。坏。 光敏电阻特点：光敏电阻特点： 灵敏度高，体积小，重量轻，电性能稳定，可交直流两灵敏度高，体积小，重量轻，电性能稳定，可交直流两 用，价格便宜。用，价格便宜。 应用场合：应用场合： 照相机闪光控制，室内光线控制，电子验钞机，电子光照相机闪光控制，室内光线控制，电子验钞机，电子光 控玩具等。控玩具等。 NTC热敏电阻热敏电阻 NTC热敏电阻热敏电阻 NTC（负温度系数热敏电阻）是一种以过渡金属氧化物为主要原材料，采用电子陶瓷工艺制成（负温度系数热敏电阻）是一种以过渡金属氧化物为主要原材料，采用电子陶瓷工艺制成 的热敏半导体陶瓷组件。的热敏半导体陶瓷组

18、件。 热敏电阻器的电路图形符号 电阻的阻值随温度电阻的阻值随温度 的升高而降低的升高而降低 应用场合：应用场合： 一般用在各种电子产品中的微波功率测量，温度检测，温度补偿、一般用在各种电子产品中的微波功率测量，温度检测，温度补偿、 温度控制，稳压温度补偿及换电源、开光电源，温度控制，稳压温度补偿及换电源、开光电源，UPS电源，电源， 各种各种 电加热器，电子节能灯，温度控制电路，彩色显像管、白炽灯及电加热器，电子节能灯，温度控制电路，彩色显像管、白炽灯及 其他照明灯具的灯丝保护电路中。其他照明灯具的灯丝保护电路中。 PTC（正温度系数热敏电阻）是一种在钛酸钡固溶体中掺入微量（正温度系数热敏电阻

19、）是一种在钛酸钡固溶体中掺入微量 稀土元素，用陶瓷工艺法制成组件体，再引出电极和导线，并用稀土元素，用陶瓷工艺法制成组件体，再引出电极和导线，并用 树脂密封而成的高技术半导体功能陶瓷材料电阻器。树脂密封而成的高技术半导体功能陶瓷材料电阻器。 PTC热敏电阻热敏电阻 电阻的阻值随温度的升高而成阶跃式的增高电阻的阻值随温度的升高而成阶跃式的增高 应用范围：应用范围： 广广泛应用于工业电子设备、汽车及家用电器等产品中，达到自动消磁，泛应用于工业电子设备、汽车及家用电器等产品中，达到自动消磁， 过热过流保护，恒温加热，温度补偿及延时等作用。过热过流保护，恒温加热，温度补偿及延时等作用。 （1 1）.

20、.标称阻值标称阻值 指在环境温度为指在环境温度为25度时电阻的阻值。度时电阻的阻值。 （2）.耗散常数：耗散常数：温度每增加温度每增加1度所耗散的功率，是电阻与外界环境热交度所耗散的功率，是电阻与外界环境热交 换的量。换的量。 （3）.耗散常数：耗散常数：温度每增加温度每增加1度所耗散的功率，是电阻与外界环境热交度所耗散的功率，是电阻与外界环境热交 换的量。换的量。 （4）温度系数：）温度系数： 温度变化温度变化1度时电阻的相对变化量。度时电阻的相对变化量。 （5）.时间常数：时间常数： 热敏电阻在无功耗状态下，环境温度从一个温度向另一个温度突然转热敏电阻在无功耗状态下，环境温度从一个温度向另

21、一个温度突然转 变时，电阻体温度变化了这两个特定温度之差的变时，电阻体温度变化了这两个特定温度之差的63.2%所用时间。所用时间。 热敏电阻主要参数的定义：热敏电阻主要参数的定义： 热敏电阻的检测：热敏电阻的检测： 万用表拔到欧姆档（视标称电阻值确定挡位）用鳄鱼夹代替笔分别夹万用表拔到欧姆档（视标称电阻值确定挡位）用鳄鱼夹代替笔分别夹 住住 热敏电阻器的两个引脚，然后用手捏住电阻器，观察万用表数，此时会热敏电阻器的两个引脚，然后用手捏住电阻器，观察万用表数，此时会 看到显示的数据随着温度的升高而改变。看到显示的数据随着温度的升高而改变。 正温度系数热敏电阻值会变大，正温度系数热敏电阻值会变大，

22、 负温度系数热敏电阻值会变小。负温度系数热敏电阻值会变小。 到达一定值时稳定。到达一定值时稳定。 （环境接近体温，则不可行，可用开水电烙灯进行加热。）（环境接近体温，则不可行，可用开水电烙灯进行加热。） 利用半导体材料制成的一种特殊电阻，当压敏电阻两端施加电压达到某利用半导体材料制成的一种特殊电阻，当压敏电阻两端施加电压达到某 一临界值时，压敏电阻的阻值就会急剧变小。一临界值时，压敏电阻的阻值就会急剧变小。 符号符号 压敏电阻器的型号命名方法 压敏电阻器的型号命名分为四部分 ： 第一部第一部: :字母字母 “ “M” M” 表示主称为敏感电阻器。表示主称为敏感电阻器。 第二部第二部; ; 字母字母 “ “Y” Y” 表示敏感电阻器为压敏电阻器。表示敏感电阻器为压敏电阻器。 第三部：字母表示压敏电阻器的用途的特征。第三部：字母表示压敏电阻器的用途的特征。 第四部：数